資源描述：
《淺談深埋洞室圍巖分區(qū)破裂化機(jī)理及應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、深埋洞室圍巖分區(qū)破裂化機(jī)理及應(yīng)用重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：張伯虎指導(dǎo)教師：周小平教授專業(yè)：巖土工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)土木工程學(xué)院二OO八年四月TheMechanismandApplicationofZonalDisintegrationofRockmassaroundDeepUndergroundWorkingsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringbyZhan
2、gBohuSupervisor:Prof.ZhouXiao-pingMajor:GeotechnicalEngineeringCollegeofCivilEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2008中文摘要摘要深部巖體處于復(fù)雜的工程地質(zhì)環(huán)境中，地應(yīng)力大，溫度高，裂隙發(fā)育，因此在深部開挖巷道或洞室時(shí)，會(huì)在圍巖中出現(xiàn)破裂區(qū)與非破裂區(qū)交替出現(xiàn)的分區(qū)破裂化現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是深部巖體特有的力學(xué)現(xiàn)象，不會(huì)出現(xiàn)在淺部巖體中，也無(wú)法用傳統(tǒng)的巖石力學(xué)理論來(lái)解釋。本文將深埋洞室圍巖的破壞模型
3、建立在深部巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則之上，研究了深部巖體分區(qū)破裂化產(chǎn)生的機(jī)理。綜合考慮了高地應(yīng)力條件下洞室開挖和裂隙的擴(kuò)展、貫通對(duì)圍巖應(yīng)力場(chǎng)的影響，建立了適用于不同條件下的分區(qū)破裂化模型，獲得了深埋洞室圍巖破裂區(qū)和非破裂區(qū)的數(shù)量、寬度，分析了深部巖體分區(qū)破裂化的形成、演化規(guī)律以及影響因素。本文研究的主要內(nèi)容為：①建立了適用于較完整巖體的分區(qū)破裂化模型（圓形巷道和球形洞室）。主要考慮洞室開挖過(guò)程中圍巖應(yīng)力場(chǎng)的變化對(duì)圍巖破壞的影響。洞室開挖卸荷采用二次拋物線荷載模擬，產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)與原巖應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行疊加，將彈性應(yīng)力場(chǎng)代入深部巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則中，獲得破裂區(qū)的半徑和位置
4、；巖體破壞將產(chǎn)生應(yīng)力波，這種應(yīng)力波與原巖應(yīng)力疊加，將產(chǎn)生第二次的巖體破壞，可以獲得新的破裂區(qū)半徑和位置；隨著總疊加應(yīng)力場(chǎng)的逐步減小，巖體將趨于穩(wěn)定，破裂現(xiàn)象停止。②建立了適用于裂隙巖體的分區(qū)破裂化模型。本模型考慮巖體中裂隙的存在對(duì)洞室圍巖破壞的影響。采用深部巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則，運(yùn)用斷裂力學(xué)相關(guān)知識(shí)，考慮裂隙間的強(qiáng)相互作用，其擴(kuò)展和貫通導(dǎo)致巖體的破壞，而非貫通區(qū)域成為非破裂區(qū)。對(duì)于裂隙有一定規(guī)律分布的深部巖體，可以確定破裂區(qū)和非破裂區(qū)的位置、數(shù)量及寬度。隨著應(yīng)力均勻調(diào)整和裂隙的擴(kuò)展，破裂區(qū)和非破裂區(qū)也逐漸變化，其形成和演化是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程。但隨著時(shí)
5、間的推移，其分區(qū)破裂也趨于穩(wěn)定。③建立了復(fù)雜條件下的分區(qū)破裂化模型。本模型主要運(yùn)用有限元法進(jìn)行數(shù)值模擬，重點(diǎn)考慮高地應(yīng)力、非圓形巷道、非靜水壓力和大量裂隙等復(fù)雜情況下巖體的分區(qū)破裂化現(xiàn)象。模型中用隨機(jī)分布的弱單元來(lái)模擬巖體中存在的裂隙，并采用錦屏二級(jí)電站四條引水隧洞的地質(zhì)資料參數(shù)和巖體力學(xué)參數(shù)，獲得了四條引水隧洞圍巖的分區(qū)破裂化分布規(guī)律，并討論了不同的巖體力學(xué)參數(shù)及地應(yīng)力大小對(duì)洞室圍巖分區(qū)破裂化的影響。本文比較系統(tǒng)地分析了深部巖體中發(fā)生分區(qū)破裂化的條件，建立了適用于不同條件下的分區(qū)破裂化理論及數(shù)值模型，能夠完整地揭示深部巖體的分區(qū)破裂化機(jī)理
6、。研究的成果不僅深化了深部巖體的力學(xué)性能研究，對(duì)深埋洞室的開挖與支護(hù)也有一定的理論參考意義。I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文關(guān)鍵詞：深埋洞室，裂隙巖體，開挖卸荷，分區(qū)破裂化，機(jī)理，深部巖體強(qiáng)度準(zhǔn)則II英文摘要ABSTRACTHighstress,hightemperature,jointcrackandcomplicatedenvironmentaremetindeepgeology.Themechanicalbehaviorsofdeeprockmassaredifferentfromthoseofshallowrockmass.Indeeproc
7、kmassengineering,thesurroundingrockofdeepworkingsisclassifiedintofracturedzoneandnon-fracturedzone,whichoccuralternatively.Themechanismofthezonaldisintegrationshouldbeexpressedbyusingthespecialmechanicalpropertyofdeeprockmass.Inthispaper,anapproachtorevealthemechanismofzon
8、alfracturingphenomenonisproposedandthestrengthcriterionofdeeprockmassisused.Twotheorymode
